DE102019207879A1

DE102019207879A1 - Rotor of an electrical machine

Info

Publication number: DE102019207879A1
Application number: DE102019207879.6A
Authority: DE
Inventors: Peter Theisinger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2020-12-03

Abstract

Es ist schon ein Rotor einer elektrischen Maschine aus der US2010/0117475 A1 bekannt, mit einem oder mehreren um eine Rotorachse drehbaren Rotorkörpern, die jeweils aus einem Stapel von Blechlamellen gebildet sind, wobei der bzw. die Rotorkörper jeweils mehrere Rotorpole aufweisen, wobei die Rotorpole jeweils durch Polränder begrenzt sind, wobei in jedem Rotorpol eine Anordnung von Permanentmagneten und radial innerhalb der Anordnung von Permanentmagneten an den beiden Polrändern des Rotorpols jeweils ein Kanalteilquerschnitt vorgesehen ist, wobei die einander zugewandten Kanalteilquerschnitte zweier benachbarter Rotorpole einen gemeinsamen Kühlkanal bilden, wobei zwischen den beiden Kanalteilquerschnitten eines der Rotorpole jeweils ein Verbindungssteg gebildet ist, der einen radial außerhalb der Kühlkanäle liegenden äußeren Rotorpolabschnitt des jeweiligen Rotorpols mit einem radial innerhalb der Kühlkanäle liegenden inneren Rotorpolabschnitt desselben Rotorpols verbindet. Die Blechlamellen der Rotorkörper können in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse auffedern.Bei dem erfindungsgemäßen Rotor wird ein Auffedern der Blechlamellen im Rotorkörper vermieden.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in zumindest einem der Rotorpole (5) zumindest eines der Rotorkörper (3) zumindest ein mit einer nichtmagnetischen Füllmasse (15) gefüllter Füllkanal (16) zum axialen Zusammenhalten des Rotors (1) vorgesehen ist und dass der Füllkanal (16) im Verbindungssteg (12) oder an zumindest einem der Polränder (6) zwischen einem der Kanalteilquerschnitte (10) und der Anordnung (8) von Permanentmagneten (7) angeordnet ist.A rotor of an electrical machine is already known from US2010 / 0117475 A1, with one or more rotor bodies which are rotatable about a rotor axis and which are each formed from a stack of sheet metal lamellas, the rotor body (s) each having a plurality of rotor poles, the rotor poles are bounded by pole edges, with an arrangement of permanent magnets in each rotor pole and a partial channel cross-section being provided radially within the arrangement of permanent magnets on the two pole edges of the rotor pole, with the partial channel cross-sections of two adjacent rotor poles facing each other forming a common cooling channel, with between the two Channel partial cross-sections of one of the rotor poles each have a connecting web which connects an outer rotor pole section of the respective rotor pole lying radially outside the cooling channels with an inner rotor pole section of the same rotor pole lying radially inside the cooling channels. The sheet-metal lamellae of the rotor body can spring open in the axial direction with respect to the rotor axis. In the rotor according to the invention, spring-open of the sheet-metal lamellae in the rotor body is avoided. According to the invention, it is provided that in at least one of the rotor poles (5) at least one of the rotor bodies (3) at least one with one non-magnetic filling compound (15) filled filling channel (16) is provided for axially holding the rotor (1) together and that the filling channel (16) in the connecting web (12) or on at least one of the pole edges (6) between one of the partial channel cross-sections (10) and the Arrangement (8) of permanent magnets (7) is arranged.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Rotor einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein Rotor einer elektrischen Maschine aus der US2010/0117475 A1 bekannt, mit einem oder mehreren um eine Rotorachse drehbaren Rotorkörpern, die jeweils aus einem Stapel von Blechlamellen gebildet sind, wobei der bzw. die Rotorkörper jeweils mehrere Rotorpole aufweisen, wobei die Rotorpole jeweils durch entlang einer q-Achse verlaufende Polränder begrenzt sind, wobei in jedem Rotorpol eine Anordnung von Permanentmagneten und radial innerhalb der Anordnung von Permanentmagneten an den beiden Polrändern des Rotorpols jeweils ein Kanalteilquerschnitt vorgesehen ist, wobei die einander zugewandten Kanalteilquerschnitte zweier benachbarter Rotorpole einen gemeinsamen Kühlkanal bilden, wobei zwischen den beiden Kanalteilquerschnitten eines der Rotorpole jeweils ein Verbindungssteg gebildet ist, der einen radial außerhalb der Kühlkanäle liegenden äußeren Rotorpolabschnitt des jeweiligen Rotorpols mit einem radial innerhalb der Kühlkanäle liegenden inneren Rotorpolabschnitt desselben Rotorpols verbindet.
Die Blechlamellen der Rotorkörper können in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse auffedern, wenn Fügeverbindungen zwischen einzelnen Blechlamellen des Rotorkörpers mechanisch versagen.The invention is based on a rotor of an electrical machine according to the preamble of the main claim.
It's already a rotor from an electrical machine US2010 / 0117475 A1 known, with one or more rotor bodies rotatable about a rotor axis, which are each formed from a stack of sheet metal lamellas, the rotor body (s) each having a plurality of rotor poles, the rotor poles each being delimited by pole edges running along a q-axis, with in Each rotor pole is provided with an arrangement of permanent magnets and radially within the arrangement of permanent magnets on the two pole edges of the rotor pole a partial channel cross-section is provided, the facing partial channel cross-sections of two adjacent rotor poles forming a common cooling channel, with a connecting web being formed between the two partial channel cross-sections of one of the rotor poles which connects an outer rotor pole section of the respective rotor pole lying radially outside of the cooling channels with an inner rotor pole section of the same rotor pole lying radially inside the cooling channels.
The sheet metal lamellae of the rotor body can spring open in the axial direction with respect to the rotor axis if joints between individual sheet metal lamellae of the rotor body fail mechanically.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Rotor einer elektrischen Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Auffedern der Blechlamellen im Rotorkörper vermieden wird, indem in zumindest einem der Rotorpole zumindest eines der Rotorkörper zumindest ein mit einer nichtmagnetischen Füllmasse gefüllter Füllkanal zum axialen Zusammenhalten des Rotors vorgesehen ist und dass der Füllkanal im Verbindungssteg oder an zumindest einem der Polränder zwischen einem der Kanalteilquerschnitte und der Anordnung von Permanentmagneten angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Füllkanals wird der Magnetkreis und damit die Leistung der elektrischen Maschine sowie die Drehzahlfestigkeit des Rotors nicht oder nur unwesentlich beeinflusst.The rotor according to the invention of an electrical machine with the characterizing features of the main claim has the advantage that springing open of the sheet metal lamellas in the rotor body is avoided by having at least one of the rotor bodies filled with a non-magnetic filling compound for axially holding the rotor together in at least one of the rotor poles is provided and that the filling channel is arranged in the connecting web or on at least one of the pole edges between one of the partial channel cross-sections and the arrangement of permanent magnets. Due to the inventive arrangement of the filling channel, the magnetic circuit and thus the power of the electrical machine and the speed stability of the rotor are not or only insignificantly influenced.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Rotors möglich.The measures listed in the subclaims enable advantageous developments and improvements of the rotor specified in the main claim.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Füllkanal den Rotor in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse durchläuft, da durch die ausgehärtete Füllmasse im Füllkanal jeweils ein sich in axialer Richtung erstreckendes Halteelement gebildet wird, das den Rotor durchragt und durch das der Rotor jeweils in axialer Richtung zusammengehalten wird, so dass ein Auffedern der Blechlamellen des Rotors in axialer Richtung begrenzt oder verhindert ist. Ein besonders guter mechanischer Zusammenhalt wird erreicht, wenn die ausgehärtete Füllmasse bzw. das Halteelement in axialer Richtung aus dem Rotor vorsteht und den Rotor hintergreift.It is particularly advantageous if the filling channel runs through the rotor in the axial direction with respect to the rotor axis, since the cured filling compound in the filling channel forms an axially extending holding element that protrudes through the rotor and by means of which the rotor is held together in the axial direction , so that a springing up of the sheet metal lamellas of the rotor in the axial direction is limited or prevented. A particularly good mechanical cohesion is achieved when the cured filling compound or the holding element protrudes in the axial direction from the rotor and engages behind the rotor.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der Füllkanal in Umfangsrichtung bezüglich der Rotorachse eine größere Erstreckung aufweist als in radialer Richtung, da auf diese Weise eine ausreichende Verdrehung der Rotorkörper zueinander zur Verringerung der Rastmomente der elektrischen Maschine möglich ist, ohne den jeweiligen Füllkanal und das im Füllkanal gebildete Halteelement am Übergang zum benachbarten Rotorkörper in axialer Richtung zu unterbrechen. Mit anderen Worten weist jeder Füllkanal am Übergang zum benachbarten Rotorkörper eine ausreichend große Überlappung mit einem der Füllkanäle des benachbarten Rotorkörpers auf.It is also advantageous if the filling channel has a greater extent in the circumferential direction with respect to the rotor axis than in the radial direction, since in this way sufficient rotation of the rotor bodies relative to one another is possible to reduce the cogging torques of the electrical machine, without the respective filling channel and that formed in the filling channel To interrupt the holding element at the transition to the adjacent rotor body in the axial direction. In other words, each filling channel at the transition to the adjacent rotor body has a sufficiently large overlap with one of the filling channels of the adjacent rotor body.

Nach vorteilhaften Ausgestaltungen kann der Füllkanal einen kreissegmentförmigen, nierenförmigen, sichelförmigen, schlitzförmigen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweisen.According to advantageous embodiments, the filling channel can have a segment of a circle, kidney-shaped, sickle-shaped, slot-shaped or rectangular cross-section.

Im Verbindungssteg eines der Rotorpole kann ein weiterer Kühlkanal vorgesehen sein. Sehr vorteilhaft ist es, wenn ein im Verbindungssteg liegender Füllkanal radial außerhalb des weiteren Kühlkanals liegt, da auf diese Weise das Werkzeug zum Befüllen der Füllkanäle einfacher und günstiger gestaltet werden kann und mit dem ohnehin benötigten Werkzeug zum Befüllen der im Rotor ausgebildeten Taschen für die Permanentmagnete leicht kombiniert werden kann.A further cooling channel can be provided in the connecting web of one of the rotor poles. It is very advantageous if a filling channel located in the connecting web is located radially outside the further cooling channel, since in this way the tool for filling the filling channels can be made simpler and cheaper and with the tool required anyway for filling the pockets for the permanent magnets formed in the rotor can be easily combined.

Auch vorteilhaft ist, wenn ein an einem der Polränder liegender Füllkanal eines der Rotorpole mit einem an demselben Polrand liegenden Füllkanal eines benachbarten Rotorpols einen gemeinsamen Füllkanal bildet, da auf diese Weise ein besonders stabiles Halteelement im Füllkanal erreicht wird. Außerdem wird eine homogene Verteilung der die Blechlamellen zusammenhaltenden Axialkräfte über die Rotorpole erzielt.It is also advantageous if a filling channel of one of the rotor poles lying on one of the pole edges forms a common filling channel with a filling channel of an adjacent rotor pole lying on the same pole edge, since in this way a particularly stable holding element is achieved in the filling channel. In addition, a homogeneous distribution of the axial forces holding the sheet metal lamellas together is achieved over the rotor poles.

Des Weiteren vorteilhaft ist, wenn die inneren Rotorpolabschnitte aller Rotorpole eines der Rotorkörper einen Nabenabschnitt bilden, wobei der Nabenabschnitt einen Wellendurchgang zum Anordnen des Rotorkörpers auf einer Welle aufweist, wobei die radial innerste Kante eines der Kühlkanäle auf einem ersten Durchmesser bezüglich der Rotorachse liegt und der Wellendurchgang einen zweiten Durchmesser aufweist, wobei das Verhältnis des ersten Durchmessers zu dem zweiten Durchmesser im Bereich zwischen 1,1 und 1,4 liegt. Auf diese Weise ist eine sichere Verbindung zwischen der Welle und dem Blechpaket im rotierenden Betrieb gewährleistet.It is also advantageous if the inner rotor pole sections of all the rotor poles of one of the rotor bodies form a hub section, the hub section having a shaft passage for arranging the rotor body on a shaft, the radially innermost edge of one of the cooling channels lying on a first diameter with respect to the rotor axis and the Shaft passage a second Having diameter, the ratio of the first diameter to the second diameter in the range between 1.1 and 1.4. In this way, a secure connection between the shaft and the laminated core is guaranteed in rotating operation.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn die Anordnung von Permanentmagneten radial außerhalb eines bestimmten Schwellendurchmessers angeordnet ist, wobei der Schwellendurchmesser sich ergibt aus dem Produkt von einem Faktor A und dem zweiten Durchmesser, wobei der Faktor A im Bereich zwischen 1,7 und 2,1 liegt. Auf diese Weise ist eine optimale Lage des Füllkanals erreicht, bei der es keinen negativen Einfluss des Füllkanals auf den Magnetkreis gibt.It is also advantageous if the arrangement of permanent magnets is arranged radially outside a certain threshold diameter, the threshold diameter being obtained from the product of a factor A and the second diameter, the factor A being in the range between 1.7 and 2.1 . In this way, an optimal position of the filling channel is achieved in which there is no negative influence of the filling channel on the magnetic circuit.

Vorteilhaft ist, wenn ein an einem der Polränder liegender Füllkanal jeweils radial außerhalb eines der Kühlkanäle und radial innerhalb des Schwellendurchmessers liegt. Auf diese Weise hat der Füllkanal keine negativen Einfluss auf den Magnetkreis. Außerdem kann das Werkzeug zum Füllen der Füllkanäle einfach und kostengünstig ausgeführt werden.It is advantageous if a filling channel lying on one of the pole edges lies radially outside one of the cooling channels and radially inside the threshold diameter. In this way, the filling channel has no negative influence on the magnetic circuit. In addition, the tool for filling the filling channels can be made simple and inexpensive.

Außerdem vorteilhaft ist, wenn zwischen dem jeweiligen Füllkanal und einem benachbarten Kühlkanal bzw. weiteren Kühlkanal ein Trennsteg vorgesehen ist, dessen in radialer Richtung zu messende Breite sich ergibt aus dem Produkt eines Faktors C und der Differenz zwischen dem ersten Durchmesser und dem zweiten Durchmesser, wobei der Faktor C im Bereich zwischen 0,02 und 0,26 liegt. Auf diese Weise wird ein minimal dünner Trennsteg erreicht, so dass genügend Querschnittsfläche für den jeweiligen Kühlkanal bleibt.It is also advantageous if a separating web is provided between the respective filling channel and an adjacent cooling channel or further cooling channel, the width of which to be measured in the radial direction results from the product of a factor C. and the difference between the first diameter and the second diameter, where the factor C. ranges between 0.02 and 0.26. In this way, a minimally thin separating web is achieved, so that sufficient cross-sectional area remains for the respective cooling channel.

FigurenlisteFigure list

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

1 zeigt im Schnitt einen von mehreren Rotorpolen eines Rotors einer elektrischen Maschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 im Schnitt einen von mehreren Rotorpolen eines Rotors einer elektrischen Maschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
3 eine Schnittansicht des Rotors entlang der Linie III-III in 2.

Two exemplary embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description.

1 shows in section one of several rotor poles of a rotor of an electrical machine according to a first embodiment,
2 in section one of several rotor poles of a rotor of an electrical machine according to a second embodiment and
3 a sectional view of the rotor along the line III-III in 2 .

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

1 zeigt im Schnitt einen von mehreren, beispielsweise identisch ausgebildeten Rotorpolen eines Rotors einer elektrischen Maschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 1 shows in section one of several, for example, identical rotor poles of a rotor of an electrical machine according to a first embodiment.

Der Rotor 1 einer elektrischen Maschine umfasst einen oder mehrere um eine Rotorachse 2 drehbare Rotorkörper 3, die jeweils aus einem Stapel von Blechlamellen 4 gebildet sind. Jeder Rotorkörper 3 weist jeweils mehrere Rotorpole 5 auf. Die Rotorpole 5 sind jeweils durch entlang einer sogenannten q-Achse verlaufende Polränder 6 begrenzt. In jedem Rotorpol 5 ist eine Anordnung 8 von Permanentmagneten 7 vorgesehen. Radial innerhalb der Anordnung 8 von Permanentmagneten 7 ist an den beiden Polrändern 6 des jeweiligen Rotorpols 5 jeweils ein Kanalteilquerschnitt 10 zur Kühlung des Rotors 1 angeordnet, wobei die einander zugewandten Kanalteilquerschnitte 10 zweier benachbarter Rotorpole 5 einen gemeinsamen Kühlkanal 11 bilden. Zwischen den beiden an den Polrändern 6 liegenden Kanalteilquerschnitten 10 eines der Rotorpole 5 ist jeweils ein Verbindungssteg 12 gebildet, der einen radial außerhalb der Kühlkanäle 11 liegenden äußeren Rotorpolabschnitt 5.1 des jeweiligen Rotorpols 5 mit einem radial innerhalb der Kühlkanäle 11 liegenden inneren Rotorpolabschnitt 5.2 desselben Rotorpols 5 verbindet.The rotor 1 an electrical machine comprises one or more around a rotor axis 2 rotatable rotor body 3 each made from a stack of sheet metal lamellas 4th are formed. Any rotor body 3 each has several rotor poles 5 on. The rotor poles 5 are each by pole edges running along a so-called q-axis 6th limited. In every rotor pole 5 is an arrangement 8th of permanent magnets 7th intended. Radially within the arrangement 8th of permanent magnets 7th is on the two pole edges 6th of the respective rotor pole 5 each a partial channel cross-section 10 for cooling the rotor 1 arranged, the facing partial channel cross-sections 10 two adjacent rotor poles 5 a common cooling channel 11 form. Between the two at the pole edges 6th lying partial duct cross-sections 10 one of the rotor poles 5 is a connecting web 12 formed, the one radially outside of the cooling channels 11 lying outer rotor pole section 5.1 of the respective rotor pole 5 with one radially inside the cooling channels 11 lying inner rotor pole section 5.2 of the same rotor pole 5 connects.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in zumindest einem der Rotorpole 5 zumindest eines der Rotorkörper 3 zumindest ein mit einer nichtmagnetischen Füllmasse 15 gefüllter Füllkanal 16 zum axialen Zusammenhalten des Rotors 1 vorgesehen ist und dass der Füllkanal 16 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in 1 im Verbindungssteg 12 oder gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 2 an zumindest einem der Polränder 6 zwischen einem der Kanalteilquerschnitte 10 und der Anordnung 8 von Permanentmagneten 7 angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Rotors wird ein Auffedern der Blechlamellen 4 im jeweiligen Rotorkörper 3 vermieden oder verringert.
Die nichtmagnetische Füllmasse 15 wird in den jeweiligen Füllkanal 16 eingefüllt oder eingegossen und bildet in dem jeweiligen Füllkanal 16 nach einer Aushärtung ein mechanisches Halteelement, das den Rotor 1 in axialer Richtung zusammenhält. Das Material der Füllmasse 15 ist beispielsweise ein Kunststoff, insbesondere ein Duroplast.According to the invention it is provided that in at least one of the rotor poles 5 at least one of the rotor bodies 3 at least one with a non-magnetic filler compound 15th filled filling channel 16 to hold the rotor together axially 1 is provided and that the filling channel 16 according to the first embodiment in 1 in the connecting bridge 12 or according to the second embodiment 2 on at least one of the pole edges 6th between one of the partial channel cross-sections 10 and the arrangement 8th of permanent magnets 7th is arranged. The inventive design of the rotor causes the sheet-metal lamellae to spring open 4th in the respective rotor body 3 avoided or reduced.
The non-magnetic filling compound 15th is in the respective filling channel 16 filled or poured and forms in the respective filling channel 16 after curing, a mechanical holding element that holds the rotor 1 holds together in the axial direction. The material of the filling compound 15th is for example a plastic, in particular a thermoset.

Der Füllkanal 16 durchläuft den Rotorkörper 3 und beispielsweise auch den gesamten Rotor 1 in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2. Die Füllmasse 15 des Füllkanals 15 kann in axialer Richtung aus dem Rotor 1 vorstehen und den Rotor 1 hintergreifen, um das Auffedern der Blechlamellen 4 des Rotors 1 in axialer Richtung besonders gut zu begrenzen.The filling channel 16 passes through the rotor body 3 and, for example, the entire rotor 1 in the axial direction with respect to the rotor axis 2 . The filling compound 15th of the filling channel 15th can in the axial direction from the rotor 1 protrude and the rotor 1 reach from behind to spring open the sheet metal lamellas 4th of the rotor 1 to limit particularly well in the axial direction.

Nach dem ersten Ausführungsbeispiel hat der Füllkanal 16 einen rechteckförmigen oder halbkreisförmigen Querschnitt. Im Verbindungssteg 12 eines der Rotorpole 5 kann ein weiterer Kühlkanal 17 vorgesehen sein. In diesem Fall wäre ein im Verbindungssteg 12 liegender Füllkanal 16 beispielsweise radial außerhalb des weiteren Kühlkanals 17 angeordnet.According to the first embodiment, the filling channel 16 a rectangular or semicircular cross-section. In the connecting bridge 12 one of the rotor poles 5 can be another cooling duct 17th be provided. In this case an im Connecting bridge 12 horizontal filling channel 16 for example, radially outside the further cooling channel 17th arranged.

2 im Schnitt drei von mehreren, beispielsweise identisch ausgebildeten Rotorpolen eines Rotors einer elektrischen Maschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei dem Rotor nach 2 sind die gegenüber dem Rotor nach 1 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. 2 in section three of several, for example identically designed rotor poles of a rotor of an electrical machine according to a second embodiment. At the rotor after 2 are those facing the rotor after 1 parts that remain the same or have the same effect are identified by the same reference symbols.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Füllkanal 16 mit einer Füllmasse 15 an einem der Polränder 6 eines der Rotorpole 5 ausgebildet. Beispielsweise weist jeder Rotorpol 5 an seinen beiden Polrändern 6 einen mit der Füllmasse 15 befüllten Teilquerschnitt 16.1 des Füllkanals 16 auf. Dabei bildet beispielsweise ein Teilquerschnitt 16.1 eines der Rotorpole 5 mit einem an demselben Polrand 6 liegenden Teilquerschnitt 16.1 eines benachbarten Rotorpols 5 einen gemeinsamen Füllkanal 16.In the second embodiment there is at least one filling channel 16 with a filling compound 15th at one of the polar edges 6th one of the rotor poles 5 educated. For example, each rotor pole 5 at both of its polar edges 6th one with the filling compound 15th filled partial cross-section 16.1 of the filling channel 16 on. For example, it forms a partial cross-section 16.1 one of the rotor poles 5 with one on the same pole edge 6th lying partial cross-section 16.1 of an adjacent rotor pole 5 a common filling channel 16 .

Der Füllkanal 16 weist nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung bezüglich der Rotorachse 2 gesehen eine größere Erstreckung auf als in radialer Richtung. Der Füllkanal 16 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel kann, wie in 2 beispielhaft am rechten Polrand 6 des mittleren Rotorpols 5 gezeigt, einen schlitzförmigen Querschnitt, oder, wie in 2 beispielhaft am linken Polrand 6 des mittleren Rotorpols 5 gezeigt, einen kreissegmentförmigen Querschnitt haben.The filling channel 16 points according to the second embodiment in the circumferential direction with respect to the rotor axis 2 seen a greater extent than in the radial direction. The filling channel 16 according to the second embodiment, as in 2 exemplary on the right edge of the pole 6th of the middle rotor pole 5 shown, a slit-shaped cross-section, or, as in 2 for example on the left edge of the pole 6th of the middle rotor pole 5 shown have a circular segment shaped cross section.

Die inneren Rotorpolabschnitte 5.2 aller Rotorpole 5 eines der Rotorkörper 3 bilden einen Nabenabschnitt 20, der einen Wellendurchgang 21 zum Anordnen des Rotorkörpers 3 auf einer Welle 22 aufweist. Die radial innerste Kante eines der Kühlkanäle 11 liegt auf einem ersten Durchmesser D1 bezüglich der Rotorachse 2. Der Wellendurchgang 21 hat einen zweiten Durchmesser D2. Beispielsweise liegt das Verhältnis des ersten Durchmessers D1 zu dem zweiten Durchmesser D2 im Bereich zwischen 1,1 und 1,4.The inner rotor pole sections 5.2 of all rotor poles 5 one of the rotor bodies 3 form a hub section 20th that has a shaft passage 21st for arranging the rotor body 3 on a wave 22nd having. The radially innermost edge of one of the cooling channels 11 lies on a first diameter D1 with respect to the rotor axis 2 . The shaft passage 21st has a second diameter D2 . For example, the ratio of the first diameter is D1 to the second diameter D2 in the range between 1.1 and 1.4.

Die Anordnung 8 von Permanentmagneten 7 ist nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in dem jeweiligen Rotorpol 5 radial außerhalb eines bestimmten Schwellendurchmessers D3 angeordnet. Dieser Schwellendurchmesser D3 ergibt sich beispielsweise aus dem Produkt von einem Faktor A und dem zweiten Durchmesser D2, wobei der Faktor A im Bereich zwischen 1,7 und 2,1 liegt.The order 8th of permanent magnets 7th is according to the second embodiment in the respective rotor pole 5 radially outside a certain threshold diameter D3 arranged. This threshold diameter D3 results, for example, from the product of a factor A and the second diameter D2 , where the factor A is in the range between 1.7 and 2.1.

Der zumindest eine Füllkanal 16 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist jeweils radial außerhalb eines der Kühlkanäle 11 und radial innerhalb des Schwellendurchmessers D3 angeordnet.The at least one filling channel 16 According to the second embodiment, one of the cooling channels is in each case radially outside 11 and radially within the threshold diameter D3 arranged.

Zwischen dem jeweiligen Füllkanal 16 und einem benachbarten Kühlkanal 11 bzw. weiteren Kühlkanal 17 ist jeweils ein Trennsteg 25 vorgesehen, dessen in radialer Richtung zu messende minimale Breite B sich ergibt aus dem Produkt eines Faktors C und der Differenz zwischen dem ersten Durchmesser D1 und dem zweiten Durchmesser D2, wobei der Faktor C im Bereich zwischen 0,02 und 0,26 liegt.Between the respective filling channel 16 and an adjacent cooling channel 11 or another cooling channel 17th is a separator 25th provided, its minimum width to be measured in the radial direction B. results from the product of a factor C. and the difference between the first diameter D1 and the second diameter D2 , where the factor C. ranges between 0.02 and 0.26.

3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Rotors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. 3 shows a three-dimensional view of the rotor according to the second embodiment.

Der Rotor 1 nach 3 weist mehrere Rotorkörper 3 auf, die in Umfangsrichtung bezüglich der Rotorachse 2 gesehen beispielsweise zueinander verdreht sind. Dadurch sind auch die Füllkanäle 16 der Rotorkörper 3 zueinander verdreht, und zwar beispielsweise derart, dass die Füllkanäle 16 eines der Rotorkörper 3 jeweils zu den Füllkanälen 16 der benachbarten Rotorkörper 3 überlappen und dadurch jeder Füllkanal 16 in axialer Richtung durchgängig, also ohne Unterbrechung durch den gesamten Rotor 1 verläuft.The rotor 1 after 3 has several rotor bodies 3 on, in the circumferential direction with respect to the rotor axis 2 seen, for example, are twisted to each other. This also makes the filling channels 16 the rotor body 3 rotated to each other, for example in such a way that the filling channels 16 one of the rotor bodies 3 each to the filling channels 16 the neighboring rotor body 3 overlap and thereby each filling channel 16 continuous in the axial direction, i.e. without interruption through the entire rotor 1 runs.

Eine elektrische Maschine kann den erfindungsgemäßen Rotor 1 und einen Stator 28 mit einer elektrischen Wicklung 29 umfassen. Der Rotor 1 kann beispielsweise von dem Stator 28 umschlossen sein.An electrical machine can use the rotor according to the invention 1 and a stator 28 with an electrical winding 29 include. The rotor 1 can for example from the stator 28 be enclosed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 2010/0117475 A1 [0001]

Claims

A rotor of an electrical machine with one or more rotor bodies (3) rotatable about a rotor axis (2), each of which is formed from a stack of sheet-metal lamellas (4), the rotor body (s) (3) each having a plurality of rotor poles (5), wherein the rotor poles (5) are each delimited by pole edges (6) running along a q-axis, an arrangement (8) of permanent magnets (7) in each rotor pole (5) and radially inside the arrangement (8) of permanent magnets (7 ) a partial channel cross-section (10) is provided on each of the two pole edges (6) of the rotor pole (5), the partial channel cross-sections (10) of two adjacent rotor poles (5) facing each other forming a common cooling channel (11), wherein between the two partial channel cross-sections ( 10) one of the rotor poles (5) is each formed with a connecting web (12) which has an outer rotor pole section (5.1) of the respective rotor pole (5) located radially outside the cooling channels (11) with a radially inside the Kü inner rotor pole section (5.2) of the same rotor pole (5), characterized in that in at least one of the rotor poles (5) at least one of the rotor bodies (3) has at least one filling channel (16) filled with a non-magnetic filling compound (15) to hold the rotor (1) together axially and that the filling channel (16) is arranged in the connecting web (12) or on at least one of the pole edges (6) between one of the partial channel cross-sections (10) and the arrangement (8) of permanent magnets (7) is.

Rotor after Claim 1 , characterized in that the filling channel (16) runs through the rotor (1) in the axial direction with respect to the rotor axis (2), in particular the filling compound (15) protruding in the axial direction from the rotor (1) and engaging behind the rotor (1) in order to limit the spring-back of the sheet-metal lamellae (4) of the rotor (1) in the axial direction.

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the filling channel (16) has a greater extent in the circumferential direction with respect to the rotor axis (2) than in the radial direction.

Rotor after Claim 3 , characterized in that the filling channel (16) has a circular segment-shaped, kidney-shaped, sickle-shaped, slot-shaped or rectangular cross-section.

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that a further cooling channel (17) is provided in the connecting web (12) of one of the rotor poles (5), a filling channel (16) located in the connecting web (12) being radial with respect to the rotor axis (2) lies outside the further cooling channel (17).

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that a filling channel (16) of one of the rotor poles (5) lying on one of the pole edges (6) and a filling channel (16) of an adjacent rotor pole (5) lying on the same pole edge (6) forms common filling channel (16).

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the inner rotor pole sections (5.2) of all rotor poles (5) of one of the rotor bodies (3) form a hub section (20), the hub section (20) having a shaft passage (21) for arranging the rotor body (3) on a shaft (22), the radially innermost edge of one of the cooling channels (11) lying on a first diameter (D1) with respect to the rotor axis (2) and the shaft passage (21) having a second diameter (D2), wherein the ratio of the first diameter (D1) to the second diameter (D2) is in the range between 1.1 and 1.4.

Rotor after a Claim 7 , characterized in that the arrangement (8) of permanent magnets (7) with respect to the rotor axis (2) is arranged radially outside of a certain threshold diameter (D3), the threshold diameter (D3) resulting from the product of a factor A and the second Diameter (D2), where the factor A is in the range between 1.7 and 2.1.

Rotor after Claim 8 , characterized in that a filling channel (16) lying on one of the pole edges (6) lies radially outside one of the cooling channels (11) and radially inside the threshold diameter (D3) with respect to the rotor axis (2).

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that a separating web (25) is provided between the respective filling channel (16) and an adjacent cooling channel (11) or further cooling channel (17), the crosspiece of which in the radial direction with respect to the rotor axis (2) The minimum width (B) to be measured results from the product of a factor C and the difference between the first diameter (D1) and the second diameter (D2), the factor C being in the range between 0.02 and 0.26.

Electrical machine with a stator and a rotor (1) according to one of the preceding claims.